Моделирование временных характеристик линейных динамических систем, страница 2

Рис.5.1. Схема набора модели второй канонической формы.

График переходного процесса представлен на рис.5.2.

Рис.5.2. График переходной характеристики модели.

Для моделирования весовой характеристики с использованием модели второй канонической формы уберем входное воздействие и установим начальные значения для интеграторов.

Решив систему, получим:

Рис.5.3. График весовой функции модели второй канонической формы.

6. Составление диагональной формы модели системы.

Система уравнений состояния диагональной формы имеет вид:

Коэффициенты усилителей в обратных связях интеграторов находим как корни характеристического уравнения системы.

Коэффициенты С1 и С2 вычисляются, исходя из формулы:

i=1(1)n,

Получаем С1 = -2 и С2 = 4/3. Структура модели диагональной формы представлена на рис.6.1.

Рис.6.1. Схема набора модели системы.

Рис.6.2. График переходной характеристики модели диагональной формы.

Для моделирования весовой характеристики с использованием модели второй канонической формы уберем входное воздействие и установим начальные значения для интеграторов.

            Начальные значения найдем из системы:

Откуда:  

Рис.6.3. График весовой функции модели диагональной формы.

7. Вычислим явные аналитические выражения весовой и переходной функции.

Если корни характеристического уравнения системы различны, то весовая функция определяется соотношением:

, где                                                                        

1(t) – единичная функция;

sk , k = 1(1)n – корни характеристического уравнения;

Переходная функция определяется выражением

,                                                               

Корни характеристического уравнения:

Тогда уравнение весовой функции:

График весовой функции представлен на рис.7.1.

Рис.7.1. График весовой функции исследуемой системы.

Уравнение переходной характеристики:

График переходной характеристики системы представлен на рис.7.2.

Рис.7.2. График переходной характеристики исследуемой системы.